緩閉式止回閥是在污水泵站防止介質(zhì)倒流，或防止水錘的，在污水泵站的系統與功能已確定的情況下，zui不利的運行工況是兩臺泵同時(shí)停泵時(shí)產(chǎn)生的水錘波破壞。需要通過(guò)計算，并依據計算結果確定緩閉式止回閥的關(guān)閉時(shí)間及管道、混凝土構筑物的設計強度。
寧波北侖4#污水泵站位于松花江路與明州路交叉口附近，此泵站在規劃中的作用是：巖河以西污水系統中通往污水處理廠(chǎng)的一個(gè)中間泵站。但目前位于巖河以西區域的高塘工業(yè)區招商引資速度很快，特別是麥芽公司的投產(chǎn)，要求巖河以西排污工程盡快實(shí)施。故將4#污水泵站作為排海泵站來(lái)滿(mǎn)足高塘工業(yè)區的排污要求。本輸水系統的設計難點(diǎn)在于確定管道、混合室的設計壓力，而此壓力則zui終取決于水錘壓力。
該工程的設計與施工分成兩個(gè)部分，即：北侖4#污水泵站、4#泵站排海壓力管工程。泵站裝機6臺：H=201.88kPa，Q=1660m3/h（4用2備），目前裝機3臺（2用1備）。
地下式泵房，壓力管全長(cháng)為4060m，DN10000，大泵出口段管徑為DN500。
由于壓力管沿途要過(guò)河、已建路、海堤等，設有虹吸、倒虹吸段，故屬于水泵揚程大、輸水管線(xiàn)長(cháng)、高程變化大的輸水系統。這種系統在實(shí)際運行中極易發(fā)生水錘，而該工程又屬于泵站與壓力管線(xiàn)分開(kāi)設計，故沒(méi)有進(jìn)行水錘計算。但從泵站運行安全、維修方便角度出發(fā)，在泵出口設置了緩閉止回閥，在泵站出口設置了調壓井，從而降低整個(gè)系統的水錘壓力，降低整個(gè)系統的設計壓力，以節約土建、設備投資，提高系統運行的安全性。
水錘計算
μτ0=aυ0τ0/（2gH0）
式中
μ——水管特性常數，μ＝aυ0/2gH0
υ0——閥門(mén)全開(kāi)啟時(shí)的管道流速，m/s
a——介質(zhì)的水錘波速（介質(zhì)為水時(shí)，取a=1000 m/s）
H0——上、下游水頭差或水泵揚程，kPa
τ0——無(wú)量綱閥門(mén)開(kāi)度（τ0為起始開(kāi)度）
閥門(mén)全開(kāi)時(shí)，τ0=1.0，每臺水泵流量Q=1 660m3/h、揚程H=201.88 kPa。
因為zui不利工況為2臺水泵同時(shí)斷電（目前泵站裝機3臺,為2用1備），屆時(shí)管內流速v0＝1.174 2 m/s。當上、下游水頭差H0=88.10 kPa，則μ=6.657，μτ0＝6.657＞1，屬極限水錘。當H0=201.88kPa（水泵揚程），則μ=2.905，μτ0＝2.905＞1，屬極限水錘。
水錘計算
采用下列公式：
Hmax＝（1+hm）H0
式中 Hmax——zui大水錘壓力，kPa
hm——zui大水錘壓力相對值
對于極限水錘，hm＝σ／2+［（σ+（σ2+4）1/2］
式中σ——水管特性常數，σ＝Lv0gH0Ts
L——管道長(cháng)度，L=4 160 m
Ts——閥門(mén)關(guān)閉時(shí)間，s
計算結果分析
北侖4#污水泵站采用的HH44X—10型緩閉閥的工作原理如下：
在進(jìn)口端介質(zhì)壓力作用下，閥瓣自動(dòng)開(kāi)啟到位，同時(shí)，液壓缸內活塞上升到zui高位置，閥門(mén)開(kāi)啟。當停泵或介質(zhì)停止流動(dòng)時(shí)，閥瓣在自重和回水壓力下，首先迅速關(guān)閉到緩閉角位置，然后再慢關(guān)到全閉位置，以達到既停止介質(zhì)大量倒流，又防止水錘升壓的目的。
另外，可旋轉緩閉調節閥來(lái)調節緩閉時(shí)間長(cháng)短（即可調節Ts），順時(shí)針調節時(shí)緩閉時(shí)間延長(cháng)，逆時(shí)針調節時(shí)緩閉時(shí)間縮短。
主要性能參數：
公稱(chēng)壓力：1 MPa
介質(zhì)流速：≤5 m/s
緩閉角：16°
進(jìn)行系統的水錘計算，目的就是找到合適的關(guān)閉規律，確定閥門(mén)關(guān)閉時(shí)間（Ts），從而確定土建結構設計強度，確定管道設計的工作、試驗壓力等級，確定調壓井的高度等。
通過(guò)水錘計算表可以看出：無(wú)論上、下游水頭差，還是水泵機組的揚程，只當Ts≥40 s時(shí)，即閥門(mén)從全開(kāi)到全關(guān)要用40 s時(shí)，管道中的水錘值分別小于320.65 kPa、365.44 kPa。
根據水錘計算結果，揚程H=201.88 kPa、關(guān)閉時(shí)間Ts=40 s時(shí)的水錘壓力值應選擇較大值，據此確定4#泵站排海壓力管工程的設計管道及混凝土結構的混合室內部工作壓力為392.0 kPa，試驗壓力為588.00 kPa，從而確定管材為：泵站出口段、管橋段采用14 mm厚鋼管，壓力管末梢段采用承插接口的預應力混凝土管。
結論
1、4#泵站調試期間,建議3臺機組上安裝的緩閉閥關(guān)閉時(shí)間確定為T(mén)s≥40 s。
2、正常運行期間，禁止2臺機組同時(shí)停機。
3、另外，關(guān)于止回閥的選擇，應注意其關(guān)閉規律，為二段關(guān)閉，*段在較短時(shí)間內閥瓣關(guān)到小開(kāi)度（本工程選用16°），然后緩閉其余開(kāi)度。系統運行6年來(lái)，一直平穩正常。
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86-021-59740053
